【환경화학】 2018 국가공무원 5급(기술) 제2문

2018 국가공무원 5급(기술) 제2문^]

 

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a. 핵화학

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Q. 원자력발전의 원리는 분자량과 질량이 큰 원소의 핵이 분열하는 반응을 반응속도 조절을 통해 사용할 수 있는 에너지로 변환시키는 것이다. 방사성 붕괴에 대한 다음 물음에 답하시오. (단, 반응물과 생성물의 양성자수와 질량수를 반드시 기재하시오.)

 

Q1. 다음 물질의 반응과 생성물에 대해 기술하시오. (단, Ra의 양성자수는 88이다.)

⒜ ²²⁶Ra의 α 붕괴

⒝ ¹⁴C의 β^- 붕괴

⒞ ¹¹C의 β⁺ 붕괴

A1. 

⒜

⒝ 

⒞ 

 

Q2. α 붕괴, β⁺ 붕괴, β^- 붕괴에서 각각의 붕괴에너지(Q)를 M_x(어미핵종 질량), M_y(딸핵종 질량), M_α(α입자 질량), m_e(전자의 질량)로 나타내시오. (단, E = mc² 식을 적용한다.)

A2.

아인슈타인의 질량-에너지 등가공식을 이용한다.

α 붕괴 : Q = （M_x－M_y－M_α）c² 

β^- 붕괴 : Q = （M_x－M_y－m_e）c²

β⁺ 붕괴 : Q = （M_x－M_y－m_e）c²

 

Q3. 핵분열과 반대로 가벼운 원자핵 간의 충돌로 보다 무거운 질량수의 원자핵을 만들면서 질량 감소와 에너지 방출을 동반하는 현상을 핵융합이라고 한다. 중수소 두 원자의 핵융합 반응식 두 가지를 기술하시오.

A3. 

문제에서 Deuterium-deuterium Fusion을 요구하고 있다.

⑴ 

⑵ 

 

입력: 2019.03.30 20:32